FACULDADE DE BIOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOLOGIA
ABUNDÂNCIA, DIVERSIDADE E CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR
DE INSETOS DE INTERESSE FORENSE DA REGIÃO DE PORTO
ALEGRE, RS, BRASIL
Ana Carolina Reimann Ries
TESE DE DOUTORADO
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
Av. Ipiranga 6681 - Caixa Postal 1429
Fone: (051) 3320-3500
CEP 90619-900 Porto Alegre - RS
Brasil
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE BIOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOLOGIA
ABUNDÂNCIA, DIVERSIDADE E CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR DE
INSETOS DE INTERESSE FORENSE DA REGIÃO DE PORTO ALEGRE, RS,
BRASIL
Ana Carolina Reimann Ries
Orientadora: Dra. Betina Blochtein
TESE DE DOUTORADO
PORTO ALEGRE - RS - BRASIL
iii
SUMÁRIO
Agradecimentos ... v
Resumo ... vii
Abstract ... viii
Apresentação ... ix
Capítulo I – Abundância e diversidade de dípteros necrófagos associados a carcaças de
suínos expostas na região Sul do Brasil... 18
Capítulo II – Coleópteros (Arthropoda: Insecta) associados a carcaças em decomposição
no Sul do Brasil: a influência de fatores bióticos e abióticos sobre a abundância e
diversidade de espécies ... 42
Capítulo III – O uso do DNA barcode como alternativa para identificação de espécies de
sarcofagídeos de interesse forense do Sul do Brasil ... 71
Apêndices ... 88
Apêndice I – Localização geográfica do local de amostragem, no bairro Lami, extremo sul do
município de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil ... 89
Apêndice II – Pontos de localização das carcaças suínas expostas no campo ... 90
Apêndice III – Fatores meteorológicos registrados pela estação do INMET em Porto Alegre na
estação quente e seca (janeiro de 2014) ... 91
Apêndice IV - Fatores meteorológicos registrados pela estação do INMET em Porto Alegre na
estação fria e úmida (setembro de 2014) ... 92
Apêndice V –
Dados publicados pela revista britânica The Economist. Porto Alegre figura entre
as 50 cidades com maior número de homicídios do mundo em 2016, segundo pesquisa do
Instituto Igarapé ... 93
iv
À minha dinda, Paula Anelise da Silva Ries
(in memorian)
v
AGRADECIMENTOS
Às mulheres fortes da ciência, principalmente à Betina Blochtein que aceitou o desafio de orientar fora da sua área e vem me acompanhando, e apostando em mim desde o Mestrado. Obrigada pela confiança, pela orientação minuciosa, pelos puxões de orelha e pelas longas conversas. Sem a tua aposta esse sonho não seria possível. E à Patricia Thyssen que também aceitou me acompanhar neste processo e que me ensinou tudo (ou quase tudo) do que sei sobre a EF. Obrigada por estar sempre disponível, pelo teu jeito e tua calma, pelo carinho com que trata individualmente cada um dos teus muitos alunos. Sou tua fã e serei eternamente grata por ter partilhado teu conhecimento comigo.Aos Profs. Dr(s). Carlos Graeff-Teixeira, Laura Utz e Claudio José Von Zuben pelas discussões e contribuições no Comitê de Acompanhamento e exame de qualificação. Ao Prof. Dr. Cláudio José Barros de Carvalho, por me receber no seu laboratório e pelos ensinamentos sobre muscídeos e fanídeos. À minha pequena família, não somente a de sangue, mas àquela que chamamos de nossa.
Aos meus pais, Rose e Francisco. E aqui, tenho que fazê-lo individualmente: à minha mãe, a mulher mais forte que conheço. Que me apoiou incansavelmente em todas minhas decisões, mas sempre com responsabilidade. Que me ensinou valores que me fizeram a mulher, pesquisadora e bióloga que sou. Que sempre colocou meus sonhos acima de qualquer coisa, me incentivando e me fazendo crescer. Ao meu pai, de quem herdei o perfeccionismo e o gênio forte. Que, assim como minha mãe, ensinou valores para me transformar em uma pessoa correta e honesta. Que incentivou minhas escolhas, mesmo quando não achava que eu pudesse estar certa, mas que eu deveria descobrir por mim mesma. Este título vindouro é nosso. Vocês são os grandes mestres da minha vida.
À minha avó, Lucy, de coração forte e grande, de abraços longos e apertados, da voz que me acalma e me traz felicidade. Da maior torcedora das minhas vitórias. Obrigada por tudo, tudo, desde sempre. Ao meu noivo, Lucas. Que apesar de toda a loucura de um mestrado e doutorado em sequência, apostou que eu era a escolha certa. Obrigada por ser duro comigo quando eu preciso, por ser o meu equilíbrio, meu porto seguro e minha luz. Obrigada por não passar a mão na minha cabeça, mas por me fazer enfrentar meus problemas. Obrigada por sempre me apoiar e, independente de tempo e distância por me provar que o amor é maior que tudo. Repito mais uma vez: tu tens grande influência em todo meu crescimento, inclusive profissional. A toda família, que também considero minha: Leila, Gustavo, Laura, Sra. Marina e Sr. Bernard – obrigada!
Ao meu companheiro de madrugadas no computador, de lambidas quando eu caía no choro e de apertões nos dias de festa. Ao meu pequenino que tem acompanhado todos esses anos: Banzi querido! Só nós que temos a alma ligada a estes bichinhos sabemos o amor que nos une.
Aos meus tios Hilton e Silvana Reimann que sem titubear cederam sua propriedade para que eu pudesse desenvolver esta pesquisa, além de prestarem todo apoio logístico necessário. Obrigada por confiarem em mim e apoiarem este estudo. Ao ‘tio’ e amigo Alaerte Rizzieri por aceitar o desafio de participar dos experimentos e proceder com a eutanásia dos animais - sei que não foi uma tarefa fácil – muito obrigada! Ao médico veterinário Giordano Gianotti por acompanhar o procedimento de acordo com as normas estabelecidas para uso de animais em pesquisas.
À paixão pela biologia, que me fez descobrir uma vocação e um caminho a seguir; que me trouxe tantas conquistas e me apresentou pessoas e lugares incríveis. Principalmente a amizade que começou na graduação e segue até hoje. Dizem que os amigos da faculdade são aqueles que levamos para uma vida, e isso posso afirmar! Formamos um grupo de amigos que sei que levarei por toda vida. Há muitos (vários) anos atrás um desses amigos disse que “como biólogos, éramos espécies que formavam um ecossistema, cada um com suas particularidades, mas a falta de um, desequilibraria o todo” e nos tornamos assim. Apesar dos diferentes caminhos, quando nos encontramos acaba sendo tudo igual. Obrigada meus queridos! Vocês fizeram esses 11 anos muito mais leves. Em especial àquelas que dividiram todas as etapas até o último minuto: Bianca, Chalissa e Joana, obrigada por todos os momentos que só nós nos entendíamos. Pelas discussões na reta final, pela colônia de férias, pelos almoços que se
vi
estendiam pela tarde e pelas conversas que varavam madrugadas – tenho certeza que vocês foram a melhor terapia que eu poderia ter! Não é possível construir uma tese de doutorado sem boas amizades. Obrigada por trazerem leveza quando foi necessário, por serem companhia nos bons e maus momentos; por torcerem pelas minhas conquistas assim como faço com as de vocês. José Ricardo, Thiago, Tiago, Katiucia, Verônica, Fernanda Borba e Fernanda Garcia – a biologia nunca seria a mesma sem vocês! Aos mestres que tive durante toda a Pós-Graduação. Àqueles que aprendi a respeitar e ouvir com atenção. As aulas e momentos de discussão que nos agregaram conhecimento, experiência e lições. Muitas vezes foram em momentos fora da sala de aula onde pudemos conversar livremente que trouxeram as melhores construções.
Aos colegas de trabalho do Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS. Mais uma vez: não é possível construir um projeto de pesquisa sem o apoio de pessoas. Obrigada pelos sorrisos diários, pelas conversas no corredor, pelos muitos favores e trabalhos conjuntos. A profa. Melissa e ao prof. Zé Luis – pelas discussões sobre Educação e por me proporcionarem um último estágio docente tão especial. A todos os professores, funcionários, técnicos e estagiários – vocês são a força tão especial que move aquele Museu! Em especial ao colega e amigo, Juliano Romanzini. Eu aprendi muito nesses 6 anos de convívio contigo. Não somente sobre coleções e insetos, mas sobre a vida. Obrigada pelas conversas quase diárias, esse trabalho teve grande influência tua e sem tua ajuda não seria possível.
Aos coautores e amigos: Vinícius Costa-Silva, que além de enriquecer os trabalhos que fizemos em conjunto, me auxiliou indiretamente em discussões sobre moscas e formigas – mesmo dizendo ele que não entende nada disso. Obrigada por também abraçar junto comigo a ideia de fazer o primeiro curso de Entomologia Forense na PUC, e por ter tornado o projeto um sucesso. Charles Santos, que aceitou escrever um trabalho em uma área bem diferente da que estava habituado, pesquisando e estando sempre disponível para discussões. Nesses anos de convívio dividimos cafés e metodologias e aprendemos muito juntos. A Taís Madeira, que me ensinou muito sobre biologia molecular com toda sua calma e doçura, estando sempre disposta a me explicar com lindos tutoriais passo-a-passo! Meu muitíssimo obrigada a vocês queridos amigos e colegas!
Aos colegas do Laboratório de Ecologia de Abelhas, que nesse longo período aprenderam muito sobre porquinhos, moscas e experimentos na área forense. Obrigada por me acolherem e por enriquecerem essa tese com as contribuições de cada um. Em especial a colega e amiga Andressa Dorneles que me acompanhou durante alguns dias nas coletas em campo, que não se importou com a chuva e o cheiro da decomposição, e me ajudou lado a lado. Obrigada! Tua companhia e ajuda foram essenciais! E a minha pupila Daniela Marques, que aceitou o desafio de trabalhar comigo, me acompanhando em viagens, cursos, aulas... Obrigada gurias por conviverem comigo diariamente e aguentarem todas minhas manias (não sei como)!
Ao Laboratório de Geobiologia (LAGEB), do Instituto do Petróleo e Recursos Naturais (IPR) da PUCRS, pelo apoio nas análises moleculares procedidas nesse estudo, além de todas as discussões. Em especial a Adriana Giongo, Renata Medina da Silva, Rafael Rodrigues de Oliveira e a querida Letícia Marconatto.
Ao Instituto Geral de Perícias do RS, aqui representado por Alex Rozenquanz Schutz e Evandro Gomes da Silva, que apoiaram o projeto de pesquisa e abriram as portas do Departamento de Criminalística por muitas vezes. Agradeço pela confiança depositada e, sigamos em frente na parceria da Instituição com a Academia.
Aos muitos amigos que direta ou indiretamente estiveram presentes nesses quatro anos. Obrigada pela paciência e pela compreensão em muitas ausências justificáveis. Pelos churrascos e cervejinhas de final de semana; por entenderem minha paixão pela biologia e a reconhecerem e respeitarem; pelas férias em Floripa e pela amizade que sempre foi o combustível para tocar em frente.
À Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande Sul por possibilitar minhas pesquisas e formação acadêmica na graduação e pós-graduação, assim como à CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) pela concessão da bolsa de estudos.
vii
RESUMO
Estudos sobre a diversidade e biologia de insetos que colonizam carcaças expostas ao ambiente
natural têm aumentado gradativamente e contribuído para o fomento da entomologia forense
no Brasil. Essas pesquisas trazem informações que podem auxiliar na estimativa do intervalo
pós-morte (IPM) e na resolução de outras questões relacionadas ao âmbito legal. Esse trabalho
teve como objetivo caracterizar a fauna de insetos associados a carcaças de suínos expostas na
região de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil, relacionando os efeitos dos fatores bióticos
e abióticos sobre a comunidade destes organismos. Adicionalmente, foram investigadas
metodologias alternativas, a partir da análise do DNA barcode, para identificação de espécies
de dípteros necrófagos de interesse forense para o local de estudo. Os experimentos foram
conduzidos nos meses de janeiro e setembro de 2014, relacionando-os as estações quente e seca
e fria e úmida, respectivamente. Como modelo experimental foram utilizados suínos
domésticos machos de aproximadamente 12 kg. Imediatamente após a morte as carcaças foram
dispostas em gaiolas metálicas sob uma armadilha modificada do tipo “Shannon”. Para a
amostragem dos insetos adultos foram feitas coletas ativas para insetos alados e armadilhas de
queda do tipo pitfall para os terrestres. Para a coleta de imaturos foram dispostas bandejas sob
a carcaça contendo serragem, a qual tinha seu conteúdo removido e transferido para potes
plásticos com cobertura de organza para permitir que empupassem e completassem seu
desenvolvimento até a emergência. As coletas foram realizadas diariamente, assim como os
registros fotográficos para caracterização dos estágios de decomposição. Dados abióticos tais
como temperatura, umidade relativa do ar e precipitação foram obtidos junto ao Instituto
Nacional de Meteorologia (INMET). Ao todo foram coletados 16.321 insetos pertencentes às
ordens Diptera (78 espécies) e Coleoptera (56 espécies). Quatro estágios de decomposição
foram reconhecidos: fresco, gasoso, avançado e seco. Na estação quente e seca, com médias de
temperatura de 31,3 °C, umidade relativa do ar de 55,3% e precipitação total de 13,1mm, a
decomposição ocorreu em 10 dias, tendo sido coletados 2.326 espécimes. Já na estação fria e
úmida, com médias de temperatura de 19,3 °C, umidade de 78,4% e precipitação total de
161,4mm, a decomposição durou 34 dias, tendo sido coletados 13.995 espécimes. Diptera foi
predominante em ambas as estações e representou a única ordem de insetos que utilizou a
carcaça como recurso para o desenvolvimento de sua prole, dentre os quais aqueles pertencentes
às famílias Calliphoridae, Muscidae e Sarcophagidae. A diversidade de besouros foi maior na
estação fria e úmida, com representatividade de Dermestes maculatus (Dermestidae),
Euspilotus azureus (Histeridae) e Oxelytrum discicolle (Silphidae). Diferindo de outros estudos
semelhantes ocorridos na estação quente e seca, houve maior abundância de insetos acidentais
(Chrysomelidae), fato que pode ser atribuído as altas temperaturas registradas, evidenciando a
forte influência dos fatores abióticos sobre a diversidade da comunidade de insetos que
colonizaram as carcaças. Para a caracterização molecular foram previamente determinados
morfologicamente 40 indivíduos machos de sete espécies de sarcofagídeos de interesse forense.
Foram obtidos fragmentos da região COI (citocromo oxidase I) do DNA mitocondrial de
aproximadamente 595 pb, os quais se mostraram úteis para diferenciação e caracterização dos
distintos táxons aqui propostos. Dessa forma, os resultados aqui obtidos evidenciam a
importância de estudos regionais sobre os táxons de importância forense, sobretudo decorrente
das influências abióticas sobre a comunidade local associada às carcaças.
viii
ABSTRACT
ABUNDANCE, DIVERSITY AND MOLECULAR CHARACTERIZATION OF
INSECTS OF FORENSIC INTEREST IN THE REGION OF PORTO ALEGRE, RS,
BRAZIL
Studies on diversity and biology of insects colonizing carcasses exposed to the natural
environment have gradually increased and contributed to the development of forensic
entomology in Brazil. These surveys provide information that may assist in estimating the
postmortem interval (PMI) and in the resolution of other issues related to the legal scope. This
study aimed to characterize the fauna of insects associated with exposed pig carcasses in the
region of Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil, relating the effects of biotic and abiotic
factors to the community of these organisms. In addition, alternative methodologies were
investigated, based on DNA barcode analysis, to identify species of necrophagous Diptera of
forensic interest for the study site. Experiments were conducted in the months of January and
September of 2014, relating them to hot and dry and cold and wet seasons, respectively. As
experimental model, domestic male pigs of approximately 12 kg were used. Immediately after
death, carcasses were placed in metal cages under a modified "Shannon" trap. For sampling
adult insects, active collections of winged insects were made and pitfall traps were used for the
terrestrial ones. For the collection of immature insects, trays containing sawdust were placed
under the carcass. The tray’s contents were later removed and transferred to plastic pots with
an organza cover to allow them to cramp and complete their development until emergence.
Collections were performed daily, as well as photographic records to characterize the stages of
decomposition. Abiotic data such as temperature, relative humidity and rainfall were obtained
from the National Institute of Meteorology (INMET). In total, 16.321 insects belonging to
orders Diptera (78 species) and Coleoptera (56 species) were collected. Four stages of
decomposition were recognized: fresh, bloated, decay and dry. In the hot and dry season with
temperature averages of 31.3º C, relative air humidity of 55.3% and total rainfall of 13.1 mm,
the decomposition occurred in 10 days, and 2.326 specimens were collected. In the cold and
wet season, with temperature averages of 19.3º C, humidity of 78.4% and total precipitation of
161.4 mm, the decomposition lasted 34 days, and 13.995 specimens were collected. Diptera
was predominant in both seasons and represented the only order of insects that used the carcass
as a resource for the development of their offspring, including those belonging to the families
Calliphoridae, Muscidae and Sarcophagidae. Beetle diversity was higher in the cold and wet
season, with representatives of Dermestes maculatus (Dermestidae), Euspilotus azureus
(Histeridae) and Oxelytrum discicolle (Silphidae). Differing from other similar studies in the
hot and dry season, there was an increase in the number of accidental insects (Chrysomelidae),
a fact that can be attributed to the high temperatures recorded, evidencing the strong influence
of abiotic factors on the diversity of the community of insects that colonized the carcasses. For
the molecular characterization, 40 male individuals of seven species of flesh flies of forensic
interest were morphologically determined previously. Fragments were obtained from the COI
(cytochrome c oxidase subunit I) region of the mitochondrial DNA of approximately 595bp
length, which were useful for differentiation and characterization of the different taxa proposed
here.Thus, the results obtained here evidenced the importance of regional studies on taxa of
forensic importance, mainly due to the biotic and abiotic influences on the local community
associated with the carcasses.
ix
APRESENTAÇÃO
A entomologia forense (EF) é definida como a aplicação do estudo de insetos, ou mesmo outros artrópodes, que associados aos demais procedimentos periciais, tem como propósito obter informações úteis para uma investigação criminal (Thyssen & Linhares, 2012). Após a morte, o tecido de animais, assim como de humanos, representa um atrativo e uma fonte de recurso energético para diversos insetos (Smith, 1986; Anderson & VanLaerhoven, 1996; Battán-Horenstein et al., 2010). Eles são atraídos à carcaça em função dos gases emanados durante o processo de decomposição, da degradação de carboidratos e lipídios, entre outros, gerando gás amoníaco (NH3), ácido sulfúrico (SH2), nitrogênio (N2) e gás carbônico (CO2) (Magaña, 2001). A decomposição se caracteriza por um processo de degradação biológica contínuo, iniciando na hora da morte e finalizando quando a carcaça está reduzida ao esqueleto. Contudo pode ser subdividido em estágios a fim de facilitar o estudo do processo, sendo dependente das condições climáticas e sazonais (Bornemissza, 1956). Vários autores em diferentes localidades propuseram uma divisão que se adequasse às condições observadas: Mégnin (1894), na França, inicialmente, dividiu o processo de decomposição em oito etapas; Payne (1965) em seis, nos Estados Unidos; Bornemissza (1956) em cinco, na Australia; e Reed (1958) em quatro estágios, nos Estados Unidos.Os diferentes estágios do processo de decomposição atraem distintas espécies de insetos (Catts & Goff, 1992; Anderson & VanLaerhoven, 1996; Byrd & Castner, 2010), de acordo com os recursos disponibilizados. Segundo Smith (1986), quatro categorias ecológicas podem ser reconhecidas em comunidades associadas a carcaças: (1) espécies necrófagas, as quais verdadeiramente se alimentam da carcaça; (2) predadores e parasitas de espécies necrófagas, que se alimentam de outros insetos ou artrópodes presentes; (3) espécies onívoras, que se alimentam tanto do recurso quanto de seus colonizadores e (4) espécies acidentais, que utilizam a carcaça como uma extensão de seus ambientes.
As ordens Diptera e Coleoptera apresentam espécies com diversos hábitos alimentares, dentre os quais a necrofagia e o predatismo, representando cerca de 60% de toda a fauna decompositora associada a uma carcaça (Payne, 1965). Sua utilização está relacionada ao fato de serem usualmente os primeiros a encontrar um corpo após a morte, estando presentes em todas as fases de decomposição (Payne, 1965; Dillon & Anderson, 1995; Dillon, 1997), e, além disso, algumas espécies são especificas de certas áreas geográficas e estações (Payne, 1965; Catts & Goff, 1992; Anderson & VanLaerhoven, 1996).
Diptera apresenta-se como uma das mais diversas ordens de insetos, com aproximadamente 160.000 espécies, 11.000 gêneros e 160 famílias descritas mundialmente (Gullan & Cranston, 2012), sendo na região Neotropical conhecidas 31 mil espécies distribuídas em 118 famílias (Carvalho et al., 2012). Contudo, estima-se que esse número seja bem superior, visto que existem áreas ainda não amostradas e o número de taxonomistas é reduzido (Rafael et al., 2009). Devido à atratividade que a
x
matéria orgânica em decomposição exerce sobre estes insetos, são os primeiros a localizar e colonizar um corpo em decomposição, imediatamente após a morte (Keh, 1985; Campobasso et al., 2001), fornecendo informações úteis nas investigações forenses (Byrd & Castner, 2010). Além disso, apresentam importância na área médico-veterinária, atuando como vetores de patógenos e causando miíases em humanos e animais (Linhares & Thyssen, 2007; Gullan & Cranston, 2012). Califorídeos e sarcofagídeos são frequentemente utilizados em procedimentos legais por serem os primeiros a colonizar um corpo após a morte e por apresentarem íntima associação com cadáveres humanos (Nuorteva, 1974).
Os besouros, pertencentes a ordem Coleoptera, são o mais rico e diverso grupo da classe Insecta, comportando 350 mil espécies, sendo seu sucesso evolutivo relacionado à forte esclerotização do corpo e a transformação das asas anteriores em élitros, sendo esses mecanismos responsáveis por uma redução na perda da água e proteção contra predadores (Cassari & Ide, 2012). Representando a segunda ordem de insetos de interesse forense no Brasil (Almeida et al., 2015), apresenta diversos representantes necrófagos e predadores, com uma variação de hábito alimentar entre as fases adulta e larval (Mise et al., 2007). A ausência de competição com os dípteros, na maioria das vezes, deve-se à maior mobilidade das moscas, que chegam primeiro ao recurso, se desenvolvendo em uma taxa acelerada, abandonando a carcaça antes que ela atinja o estágio seco. Os besouros, por sua vez, apresentam vantagens evolutivas, como o sistema sensorial e locomotor bem desenvolvido nos imaturos e a capacidade de escavar dos adultos, além de serem capazes de utilizar recursos alimentares não acessíveis a outros insetos, devido ao desenvolvimento do aparelho bucal, permitindo o consumo de partes mais secas do cadáver (Crowson, 1981). Dessa forma, os besouros necrófagos ocorrem nos estágios mais secos, sendo essenciais para determinação do intervalo pós-morte (IPM) nos estágios finais da decomposição (Mise et al., 2010), quando a abundância de dípteros diminui. Assim, o estudo dos artrópodes associados à cadáveres pode produzir informações adicionais, auxiliando na resolução de crimes e suas circunstâncias (Benecke & Lessig, 2001), fornecendo informações a respeito do IPM, local da morte (possibilidade de relocação do cadáver), modo ou causa da morte, investigação de substâncias tóxicas, identificação de suspeitos ou vítimas e negligências ou maus tratos no cuidado de crianças, idosos ou incapacitados (Thyssen & Linhares, 2012).
O estudo da fauna cadavérica possibilita a aplicação mais importante da entomologia forense, baseando-se na exploração da carcaça ao longo de cada etapa da decomposição, o conhecimento a respeito do estágio de desenvolvimento de cada inseto, associados aos fatores abióticos, permite a utilização desses insetos para auxiliar na estimativa do IPM (Catts & Goff, 1992), uma das principais questões abordadas em uma investigação criminal. Comumente, na prática médico-legal, o IPM pode ser estimado por meio da observação da evolução dos fenômenos cadavéricos (Campobasso et al., 2001). Contudo, a análise de circunstâncias intrínsecas e extrínsecas pode variar a marcha e fisionomia dos fenômenos cadavéricos putrefativos, sobretudo durante o processo de decomposição (Anderson &
xi
Hobischak, 2004). Após 72h, as condições citadas acima não se tornam apropriadas para estimar o tempo de morte (Thyssen & Linhares, 2012), e dessa forma diversos autores sugerem que a entomologia forense pode determinar com maior acurácia o tempo de óbito em intervalos pós-morte mais longos (Kashyap & Pillay, 1989; Catts & Goff, 1992). Há duas metodologias principais para estimativa do IPM utilizando a informação a respeito dos insetos que visitam um corpo. A primeira, denominada cálculo do limite máximo, ou IPM máximo, proposta por Mégnin (1894), está baseada no estudo da sucessão da entomofauna associada a carcaça, ou seja, a presença e frequência com que os insetos estão visitando a carcaça em um determinado momento, e associa certas espécies a determinadas fases de decomposição do cadáver. A composição da entomofauna associada a cadáveres modifica-se conforme progride o processo de decomposição, e a sucessão dessas espécies segue um padrão normalmente previsível, sendo a sobreposição dos táxons e sua abundância, relacionados a região geográfica em questão, dessa forma, devendo-se considerar os diversos fatores bióticos e abióticos presentes para a estimativa do IPM. Portanto, torna-se imprescindível, para uma acurada estimativa do IPM, a identificação dos insetos para uma determinada área e condição climática. A segunda metodologia, e mais utilizada, baseia-se no conhecimento do ciclo de vida do inseto associado ao corpo (Anderson & VanLaerhoven, 1996; Thyssen & Linhares, 2012), ou seja, corresponde ao cálculo da idade dos imaturos que se criaram na carcaça, evidenciando o mínimo de tempo em que o corpo esteve exposto, também chamado de IPM mínimo, ou limite mínimo. Para isso, utiliza-se o cálculo do grau dia acumulado (GDA), considerando as condições de temperatura do local e dados da literatura sobre o tempo de desenvolvimento da espécie analisada. Dessa forma, a idade do exemplar mais velho coletado reflete o IPM mínimo, assumindo que a chegada das moscas e sua oviposição ocorreram logo após a morte.
Sabe-se, porém, que muitos fatores bióticos e abióticos influenciam na taxa de decomposição e na colonização de insetos, incluindo localização geográfica, condições climáticas, estação do ano, ambiente de decomposição e o estado físico em que se encontra a carcaça (Catts & Goff, 1992; Voss et al., 2011). O clima, especialmente quando relacionado à temperatura e umidade, apresenta grande influência na decomposição e sucessão de insetos (Shean et al., 1993), atuando como fatores importantes, tanto na velocidade de decomposição quanto na chegada dos diferentes tipos de artrópodes à carcaça. Enquanto altos índices de umidade e temperatura permitem a decomposição rápida da carcaça, baixas temperaturas e umidades fazem com que a carcaça demore mais tempo para se decompor (Monteiro-Filho & Penereiro, 1987). Este prolongamento no tempo de decomposição permite a chegada de mais insetos à carcaça. Assim, as variações na temperatura e umidade relativa estão frequentemente associadas com as estações do ano. Estudos como os de Souza & Linhares (1997), Moura e colaboradores (1997) e Monteiro-Filho & Penereiro (1987), entre outros, mostram que a fauna encontrada pode variar de acordo com as estações, sendo que algumas espécies podem não estar presentes em determinadas épocas do ano. Mise et al. (2007) relataram que houve diferença significativa na fauna de Coleoptera, por exemplo, encontrada em carcaças de porcos nas diferentes estações do ano.
xii
A decomposição foi mais lenta no inverno, seguida do outono, primavera e verão e, além disso, o número de indivíduos coletados no inverno também foi menor, apesar da colonização ter ocorrido desde os seus primeiros dias.
A presença de drogas e outras toxinas em cadáveres também afetam a oviposição de insetos adultos ou o desenvolvimento dos seus imaturos (Avila & Goff, 1998). Carvalho e colaboradores (2001) investigaram o efeito de doses letais de diazepam no desenvolvimento de califorídeos e, observaram que os imaturos que se alimentaram do tecido com a droga se desenvolveram mais rápido que o grupo controle. Essas diferenças mostraram-se significativas para alterar a estimativa de IPM baseado no desenvolvimento larval dos insetos. A identificação do período de desenvolvimento das larvas, juntamente com o conhecimento a respeito da influência dos fatores bióticos e abióticos, para determinada região geográfica, torna possível a determinação do IPM com segurança (Catts & Goff, 1992; Anderson & VanLaerhoven, 1996)
A maioria dos insetos necrófagos, quando em estágio adulto, pode ser identificada morfologicamente, porém, em certos casos a identificação de imaturos e adultos é laboriosa. Caracteres diagnósticos para imaturos de insetos de interesse forense são poucos, além de apresentarem variações intraespecíficas e diferenças inconspícuas entre as espécies (Liu & Greenberg, 1989; Wells & Stevens, 2008). Assim sendo, existe a necessidade da criação das formas imaturas até a emergência dos adultos para identificação, porém, por muitas vezes, uma investigação criminal não dispõe de tempo hábil para tal. Ainda, devem ser levadas em consideração as espécies crípticas encontradas em muitas famílias de moscas necrófagas, como Sarcophagidae e Calliphoridae. Uma alternativa para o problema em questão é o uso de técnicas de biologia molecular a fim de auxiliar a identificação de insetos de interesse forense. O DNA mitocondrial (DNAmt) vem se mostrando um excelente marcador molecular, sendo apresentado como uma molécula circular formada por aproximadamente 16kb e possuindo 37 genes, com organização simples e uniforme, baixo número de recombinação e alta taxa de substituição de nucleotídeos. Diversos estudos sugerem o uso do DNA barcode visando à identificação das espécies, através da utilização de um fragmento padronizado da citocromo c oxidase subunidade I (COI) (Harvey et al., 2008; Boheme et al., 2012). O DNA barcode tem sido apresentado com sucesso para prover a identificação de diversas espécies de importância forense (Madeira et al., 2016). Hebert e colaboradores (2003) propuseram um sistema de bioidentificação global para animais, em que sugeriram o uso de um fragmento de 648 pb (pares de base), correspondente a subunidade I da citocromo oxidase do DNA mitocondrial, como marcador padrão e chamado de DNA barcode. A premissa levantada é que toda espécie deve apresentar uma ‘etiqueta’ ou ‘código de barras’ único, sendo que a variação interespecífica é bem mais elevada que a intraespecífica (Hebert et al., 2003). A escolha deste gene como um fragmento padronizado tem como principais finalidades: identificação de espécies crípticas, descobrimento de novas espécies, identificação de formas imaturas e adultas de uma mesma espécie e, identificação a partir de fragmentos de material biológico.
xiii
O crescente aumento na criminalidade em diversos países de todo mundo demanda a multidisciplinaridade em investigações criminais. Nas últimas duas décadas, a taxa de homicídios no Brasil cresceu 41%, com uma média de 27,1 mortes por 100 mil habitantes (IBGE 2013). Campobasso & Introna (2001) defenderam a intergração dos esforços entre peritos criminais, antropólogos, patologistas forenses e entomólogos, entre outros profissionais. Complementando os avanços nas pesquisas biolpogicas, ferramentas que utilizam dados ecológicos e entomológicos estão sendo rotineiramente implementadas por cientistas no Brasil (Vasconcelos & Araujo, 2012). A alta taxa de homicídios em Porto Alegre enfatiza a importância desse trabalho conjunto entre a perícia criminal e a Universidade. Segundo dado recente da revisa britânica The Economist (2017), a cidade está entre as 50 mais violentas do mundo em 2016, apresentando mais de 40 homicídios por ano para cada 100 mil habitantes (apêndice V).
Estrutura do trabalho
A ausência de estudos sobre entomologia forense e a escassez de dados na região de Porto Alegre estimularam o desenvolvimento do presente trabalho, o qual apresenta contribuições sistematizadas do conhecimento da fauna de importância forense para a região, realizada em duas estações, quente e seca e fria e úmida. Pretende-se, com os resultados obtidos, ampliar o conhecimento da entomofauna necrófaga e detectar possíveis espécies com aplicações forenses na região.
A pesquisa foi desenvolvida em propriedade particular no extremo sul do município de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, no bairro Lami (apêndice I) (30°14’18,74’’ S; 51°07’19,82’’ O), nos meses de janeiro e setembro de 2014, referentes as estações quente/seca e fria/úmida, respectivamente. A área utilizada para realização dos experimentos se caracteriza como um ambiente rural, contudo com uma conjunção de produção primária (atividades voltadas a agricultura e extrativismo) e ocupação urbana. Esse modelo está inserido no conceito de “Cidade Rururbana”, proveniente do Plano Diretor de 1999 da cidade (SMURB).
Como modelo animal foram expostos, simultaneamente em cada estação, três suínos domésticos machos (Sus scrofa Linnaeus, 1758) de aproximadamente 12 kg, e distavam em 30 m um do outro (apêndice II). Os dados abióticos foram obtidos da estação do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) localizada em Porto Alegre e são apresentados nos apêndices III e IV. As carcaças foram observadas diariamente e de acordo com as características fisionômicas de seus estágios de decomposição adotou-se a classificação proposta por Reed (1958).
O trabalho está organizado em três capítulos, seguidos de apêndices. Todos os manuscritos foram preparados de acordo com as normas dos periódicos a que serão submetidos, exceto as figuras e tabelas que são apresentadas ao longo do texto de acordo com as normas para teses do Programa de
Pós-xiv
Graduação em Zoologia da PUCRS. Os capítulos apresentam os principais resultados na forma de manuscritos independentes, a seguir:
Capítulo I: Abundância e diversidade de dípteros necrófagos associados a carcaças de suínos
expostas na região Sul do Brasil. Neste capítulo é avaliada a abundância e diversidade de dípteros
necrófagos associados às carcaças de suínos expostas na região de Porto Alegre, e a relação com os fatores bióticos e abióticos, visando indicar as espécies de maior relevância forense para estimativa de tempo de morte. O manuscrito será submetido ao periódico Medical and Veterinary Entomology.
Capítulo II: Coleópteros (Arthropoda: Insecta) associados a carcaças em decomposição no
Sul do Brasil: a influência de fatores bióticos e abióticos sobre a abundância e diversidade de espécies. Neste estudo avaliou-se a composição de coleópteros associados a carcaças suínas expostas
em uma área na região de Porto Alegre, RS, visando analisar como a abundância e riqueza desses insetos pode ser afetada pela atuação, em conjunto, de fatores bióticos (categorias ecológicas e processo de decomposição) e abióticos (temperatura, umidade e precipitação). O manuscrito será submetido ao Journal of Medical Entomology.
Capitulo III: O uso de DNA barcode como alternativa para identificação de espécies de
sarcofagídeos de importância forense do Sul do Brasil. Nesse manuscrito foi analisado o potencial
da aplicabilidade da metodologia de DNA barcode para identificação de espécies de sarcofagídeos associadas a carcaças suínas em decomposição em Porto Alegre, RS, de forma a ampliar a base de dados existente facilitando a identificação de espécies crípticas de interesse forense. O manuscrito será submetido ao periódico Medical and Veterinary Entomology.
xv
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18
CAPÍTULO I
Abundância e diversidade de dípteros
necrófagos associados a carcaças de suínos
expostas na região Sul do Brasil
Manuscrito redigido no formato indicado para o periódico Medical and Veterinary
Entomology
19
Ries et al.:
Dípteros necrófagos do Sul do Brasil
Medical and Veterinary Entomology
Original Articles
Abundância e diversidade de dípteros necrófagos associados a
carcaças de suínos expostas na região Sul do Brasil
A. C. Ries, P. J. Thyssen and B. Blochtein
A. C. Ries
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
Av. Ipiranga, 6681 CEP: 90619-900
Porto Alegre – RS – Brasil Fone: 55 51 33534376
20
Abundância e diversidade de dípteros necrófagos associados a
carcaças de suínos expostas na região Sul do Brasil
Ana Carolina Reimann Ries 1; Patrícia Jacqueline Thyssen 2; Betina Blochtein 1
(1) Departamento de Biodiversidade e Ecologia, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS), Rio Grande do Sul;
(2) Departamento de Biologia Animal, Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas, São Paulo
Resumo.
A entomofauna que coloniza carcaças varia de acordo com a região, ambiente, clima, estação do ano, além dos fatores bióticos destacando-se principalmente a competição. O presente estudo objetivou avaliar a abundância e diversidade de dípteros necrófagos associados a carcaças de suínos expostas na região de Porto Alegre, local de clima subtropical úmido ao Sul do Brasil, visando indicar espécies de maior relevância forense para a estimativa do intervalo pós–morte dentro do âmbito forense. Três suínos (Sus scrofa L.) pesando aproximadamente 12 kg cada foram expostos simultaneamente em cada estação, imediatamente após a morte. Foram coletados 11.914 espécimes adultos e 3.992 imaturos pertencentes as famílias Fanniidae, Sarcophagidae, Calliphoridae, Muscidae e Anthomyiidae. A abundância e riqueza variaram entre as estações e fases de decomposição, sendo a maior diversidade observada na estação fria e úmida. Na estação quente/seca houve associação de Oxysarcodexia culmiforceps com o estágio fresco, Chrysomya albiceps e Musca domestica com o gasoso e Ravinia belforti com o estágio seco. Na estação fria e úmida as espécies mais abundantes, de acordo com os estágios de decomposição, foram Stomoxys calcitrans, Lucilia eximia, O. culmiforceps e Fannia heydenii, respectivamente. Dentre as espécies que completaram seu ciclo de vida utilizando o recurso, foi observada a dominância de C. albiceps em ambas as estações. Em setembro, L. eximia e Ophyra aenescens apresentaram elevada abundância, podendo ser consideradas espécies indicadoras forenses para a estação.21
Abstract. The entomofauna that colonizes carcasses varies according to region, environment, climate,
season, besides the biotic factors emphasizing mainly the competition. The study aimed to evaluate the abundance and diversity of scavenger dipterans associated with exposed pig carcasses in Porto Alegre, an area with a humid subtropical climate in southern Brazil, in order to determine the species of greatest forensic relevance for estimating postmortem interval. Three pigs (Sus scrofa L.) were exposed simultaneously in each season, immediately after death. A total of 11,914 adult and 3,992 immature specimens belonging to the families Fanniidae, Sarcophagidae, Calliphoridae, Muscidae and Anthomyiidae were collected. The abundance and richness varied between seasons and stages of decomposition, with the greatest diversity observed in the cold and wet season. In the hot/dry season there was an association of Oxysarcodexia culmiforceps with the fresh stage, Chrysomya albiceps and Musca domestica with the bloated stage and Ravinia belforti with the dry stage. In the cold/wet season the most abundant species, according to the stages of decomposition, were Stomoxys calcitrans, Lucilia eximia, O. culmiforceps and Fannia heydenii, respectively. Among the species that completed their life cycle using the resource, the dominance of C. albiceps was observed in both seasons. In September, L. eximia and Ophyra aenescens presented high abundance, being considered as forensic indicator species for the season.
22
INTRODUÇÃO
Diversos fatores locais ou regionais regulam a biodiversidade, sendo que em uma mesma região geográfica a diversidade presente é refletida pela coexistência entre táxons que interagem entre si (Ferraz et al., 2009). Entre esses fatores a intervenção do homem pode causar mudanças irreversíveis à biodiversidade e as comunidades que compõe o ecossistema de determinada região. Sabe-se que a diversidade de espécies de numerosos táxons é maior nos trópicos, principalmente quando nos referimos aos insetos, devido a sua capacidade de produzir gerações em curto período de tempo, as quais podem se tornar indicadores ecológicos de ambientes (Primack & Rodrigues, 2001).
A matéria orgânica animal em decomposição se caracteriza como um recurso alimentar efêmero para uma grande quantidade de organismos e, na ausência de vertebrados carnívoros os insetos necrófagos são os principais responsáveis pela decomposição de carcaças expostas (Hanski, 1987, Campobasso et al., 2001, Marchenko, 2001). As comunidades de insetos variam de acordo com as regiões geográficas em que são encontradas devido à influência do clima e por vezes fisiogeografia local. Uma variedade de insetos ocorre associada a esse recurso, dependendo da sua preferência pelos estágios de decomposição, e alguns desses não somente visitam a carcaça, mas também utilizam a mesma para completar seu desenvolvimento (Norris, 1965; Keh, 1985; Souza & Linhares, 1997; Campobasso et al. 2001.).
A principal razão para o uso de insetos em investigações criminais se concentra no fato de que estes organismos, principalmente moscas, são os primeiros a detectar e colonizar um corpo em decomposição e, além disso, algumas espécies são características de determinadas regiões ou períodos (Carvalho et al., 2000). Destaca-se ainda que a oviposição dos insetos ocorre em seguida após a morte, permitindo inferir questões relacionadas ao tempo de morte do cadáver (Smith, 1986).
Diptera destaca-se por exibir alta diversidade, apresentando na região Neotropical aproximadamente 31 mil espécies (Carvalho et al., 2012). Destas, muitas são consideradas pela entomologia forense, pois são frequentemente atraídas pela matéria orgânica animal em decomposição, fornecendo informações úteis em investigações criminais (Byrd & Castner, 2010). Considerando-se os hábitos de colonização se reconhece a importância forense das famílias Calliphoridae, Fanniidae, Muscidae e Sarcophagidae (Smith, 1986; Catts & Goff, 1992; Carvalho et al., 2000), inclusive em ambientes sinantrópicos (Nuorteva, 1963). O conhecimento dos aspectos biológicos e ecológicos dessas espécies em regiões e períodos climáticos distintos, torna-se substancial de forma a estabelecer a entomologia forense como uma ferramenta auxiliar no âmbito legal (Rocha et al., 2009). Neste contexto, esse estudo objetivou avaliar a abundância e diversidade de dípteros necrófagos associados a carcaças de suínos expostas e sua relação com os fatores abióticos e bióticos, visando indicar as espécies de maior relevância forense para estimar o intervalo pós-morte para a região Sul do Brasil.
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MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa foi conduzida em uma propriedade particular (30°14’18,74’’ S, 51°07’19,82’’ O) no extremo sul do município de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. A propriedade possui uma área de 10ha e está localizada ao nível do mar, e o clima é classificado como subtropical úmido (CFA) três suínos domésticos machos (Sus scrofa L.), pesando aproximadamente 12 kg cada, foram expostos em cada experimento. Os animais foram eutanasiados com disparo de arma de fogo na região occipital. Anestésicos e sedativos não foram utilizados evitando-se influenciar no processo de decomposição das carcaças e subsequente colonização dos insetos (Introna et al., 2001).
Imediatamente após a morte, as carcaças foram expostas em decúbito lateral em gaiolas metálicas com dimensões de 100 cm3, para restringir o acesso de vertebrados carnívoros. As gaiolas foram dispostas em uma área com vegetação herbácea, a cerca de um metro de distância de um remanescente de mata nativa, e com 30 metros entre elas. Sobre cada gaiola uma armadilha do tipo “Shannon” modificada foi colocada, consistindo de tubos de PVC cobertos com tecido organza e com uma abertura de 30 cm na parte inferior para permitir a entrada dos insetos. Ao redor das carcaças foram colocadas seis armadilhas pitfall (Kearns & Inouye, 1993) contendo água e uma gota de detergente para coleta de insetos. Abaixo das gaiolas uma bandeja contendo serragem foi usada para a coleta dos insetos imaturos que abandonavam espontaneamente o recurso no terceiro ínstar.
Os experimentos foram executados entre os dias 14-23 de janeiro (estação quente e seca); e de 1º de setembro a quatro de outubro (estação fria e úmida). Diariamente, com o uso de frascos mortíferos as moscas aprisionadas dentro da armadilha Shannon eram coletadas, assim como o conteúdo dos pitfalls, armazenados em álcool 90% e encaminhados ao laboratório para triagem. Os imaturos encontrados nas bandejas eram recolhidos junto com a serragem e depositados em frascos plásticos cobertos com tecido organza para registro do intervalo de emergência. Para isso, os frascos foram mantidos em local próximo aos experimentos, e protegido da chuva. Os espécimes foram identificados utilizando-se chaves taxonômicas (Carvalho & Ribeiro, 2000; Carvalho et al., 2002; Carvalho, 2002; Carvalho & Mello-Patiu, 2008), coleções de referência, e quando necessário encaminhados a especialistas, sendo, posteriormente, incorporados à seção Entomológica Forense da Coleção de Insetos do Museu de Ciências e Tecnologia (MCT) da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Dados abióticos (temperatura, umidade relativa e precipitação) foram obtidos a partir de consulta à base de dados mantida pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), provenientes da estação localizada em Porto Alegre. As carcaças foram fotografadas diariamente para documentação dos estágios de decomposição, que foram identificados com base em informações constantes na literatura e a partir das observações pessoais diárias. A classificação dos estágios de decomposição que mais se adequaram às condições climáticas do presente estud, foram as descritas por Reed (1958), sendo
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denominados como: fresco, gasoso, avançado e seco. Os experimentos foram finalizados quando não havia mais a presença de insetos adultos e imaturos.
A diversidade da fauna de insetos associada às carcaças suínas durante os experimentos foi estimada por meio dos índices de diversidade de Shannon, Simpson e Equitabilidade de Pielou, considerando a estação de experimento e estágio de decomposição, com o software PAST (Hammer et al., 2001). Diferenças na riqueza, abundância e índices de diversidade entre as estações (seca/quente e fria/úmida) e entre os estágios de decomposição (fresco, gasoso, avançado e seco) foram testados através de uma análise de variância (ANOVA). Testes de Tukey foram aplicados a posteriori de forma a determinar diferenças individuais.
De forma a testar as diferenças na composição de espécies entre as estações do ano e entre os estágios de decomposição, uma análise de variância multivariada de dois fatores (Permanova two-way) foi realizada. A similaridade entre os estágios e estações foi calculada usando o índice de Bray-Curtis (1957), que é baseado nas distâncias calculadas a partir do módulo das diferenças entre as densidades de amostras para cada espécie dada (Nering & Von Zuben, 2010), ou seja é uma análise quantitativa que visa avaliar as diferenças na composição de espécies, de acordo com a abundância. Varia de 0 a 1, onde valores próximos de 1 demonstram maior diferença na composição. Comparações par a par foram realizadas para visualizar as diferenças individuais. A fim de demonstrar graficamente as diferenças foi elaborado um gráfico de ordenação de uma análise de correspondência destendenciosa (DCA). O método escolhido de DCA utiliza similaridades em associações de espécies para ordenar grupos (Hill & Gauch, 1980; Ludwig & Reynolds, 1988). A DCA é derivada da análise de correspondência, porém é mais refinada, pois reduz a compressão no primeiro eixo e a distorção no segundo e terceiro eixos (Hill & Gauch, 1980).
Análises da influência dos fatores abióticos (temperatura, umidade e precipitação) foram realizadas utilizando um modelo linear generalizado (GLM), para abundância e riqueza separadamente, em ambas as estações de experimento e, também foram testadas as influências na interação entre os fatores escolhidos. Todas as análises estatísticas foram feitas com o auxílio do software PAST (Hammer
et al., 2001), levando em consideração p < 0,05.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Padrão de decomposição das carcaças e ocorrência de dípteros associados. O teste de
Kruskal-Wallis indicou que não houve diferenças significativas (p = 0,79) entre as três carcaças suínas utilizadas nos estudos no que diz respeito à diversidade de insetos em cada estágio de decomposição (figura S1 em Material Suplementar). A análise de ordenação (NMDS) também demonstrou que não há diferença significativa (p = 0,63) na composição de espécies entre as carcaças suínas expostas (figura S2 em
25
Material Suplementar). Dessa forma, os dados foram agrupados para desenvolvimento das demais análises.
Foram adotados os estágios propostos por Reed (1958), sendo eles: fresco, gasoso, avançado e seco. O padrão da decomposição registrado neste estudo é semelhante ao de outros conduzidos em ambientes Neotropicais, independente da classificação dos estágios adotada pelos autores, concordando com o que fora observado por Vasconcelos e colaboradores (2013). A duração dos estágios de decomposição das carcaças expostas foi mais longa na estação fria e úmida (34 dias de duração), fato que pode estar relacionado às variações ambientais, principalmente da alta umidade e baixa insolação que promoveram um prolongamento na duração dos estágios. Assim como foi observado por Archer (2004), em carcaças de suínos neonatais, a combinação da chuva com a umidade do solo pode retardar a decomposição, fato que foi observado durante o estágio avançado da decomposição, que se prolongou por 17 dias, tendo também apresentado o maior registro de precipitação (104,6 mm) (apêndice 4). Enquanto no mês de janeiro a decomposição foi mais rápida (10 dias), devido às altas temperaturas observadas (tabela 1) que contribuem para acelerar os processos químicos e físicos que ocorrem na carcaça (Campobasso et al., 2001; Vasconcelos et al., 2016). Além disso, a alta atividade de imaturos de dípteros no interior do corpo contribuiu para a rápida decomposição da matéria orgânica, como assinalado por Campobasso et al. (2001).
Tabela 1: Abundância de dípteros necrófagos coletados em carcaças suínas expostas relacionada as temperaturas e umidades relativas médias, e duração dos estágios de decomposição (I – fresco, II – gasoso, III – avançado e IV – seco), em duas estações, na região Sul do Brasil.
Um total de 15.906 indivíduos foi amostrado nos experimentos, sendo 11.914 coletados com frascos mortíferos e armadilhas pitfall, e 3.992 emergiram após completar seu desenvolvimento nos frascos plásticos. Os espécimes estão distribuídos em cinco famílias (Anthomyiidae, Calliphoridae, Fanniidae, Muscidae e Sarcophagidae) e 78 espécies. Os representantes dos táxons aqui observados apresentam-se como dominantes em estudos forenses em toda região Neotropical (Souza & Linhares,
Experimento
Estágios de decomposição I II III IV I II III IV
Tempo de duração (dias) 1 2 3 4 3 6 17 8
Temperatura média (°C) 26,5 24,5 29,4 36,6 18 19,7 19,6 19
Umidade relativa média (%) 71 81 53 40 85 78 78 76
Anthomyiidae 0 0 0 0 0 4 9 0 Calliphoridae 0 216 74 0 30 410 108 43 Fanniidae 5 143 7 2 278 3.132 4.047 696 Muscidae 0 32 48 2 67 222 408 81 Sarcophagidae 8 156 97 21 44 511 834 179 Total 13 547 226 25 419 4279 5406 999
26
1997; Carvalho & Linhares, 2001; Battán-Horenstein et al., 2010; Vasconcelos et al., 2013; Vasconcelos et al., 2016). A rápida colonização das carcaças por dípteros necrófagos é atribuída à habilidade dessas espécies em localizar recursos efêmeros (Campobasso et al., 2001; Vasconcelos et al., 2016). A riqueza de espécies necrófagas observada no estudo (S = 78) é superior a outros experimentos semelhantes (Vasconcelos et al., 2016 – 50 spp.; Vasconcelos et al., 2013 – 28spp.; Souza et al., 2008 – 20spp.; Battán-Horenstein et al., 2010 – 24spp.; Rosa et al., 2009 – 14 spp.). As moscas necrófagas das famílias acima citadas foram mais abundantes no estágio de decomposição avançado (tabela 1), no entanto a maior abundância (11.103) e diversidade (S = 74) foi registrada na estação fria e úmida (tabela 2).
Tabela 2: Abundância absoluta (n) e abundância relativa (%) de dípteros coletados em carcaças de suínos expostos ao ambiente rural em duas estações (quente/seca e fria/úmida) na região Sul do Brasil.
Taxa n (%) n (%)
Anthomyiidae 0 0 13 0,12 13 (0,11)
Anthomyia punctipennis Wiedemann, 1830 0 0 12 0,1 12 (0,10)
Anthomyia sp. 0 0 1 0,01 1 (0,01)
Calliphoridae 290 35,75 591 5,32 881 (7,39)
Calliphora lopesi Mello, 1962 2 0,24 9 0,08 11 (0,09)
Chrysomya albiceps (Wiedemann, 1830) 220 2,71 41 0,37 261 (2,19)
Chrysomya megacephala (Fabricius, 1794) 14 1,72 4 0,03 18 (0,15)
Chrysomya putoria (Wiedemann, 1818) 18 2,21 9 0,08 27 (0,22)
Cochliomyia hominivorax (Coquerel, 1858) 1 0,12 8 0,07 9 (0,07)
Cochliomyia macellaria (Fabricius, 1775) 24 2,95 70 0,63 94 (0,79)
Hemilucilia segmentaria (Fabricius, 1775) 0 0 20 0,18 20 (0,16)
Hemilucilia semidiaphana (Rondani, 1850) 1 0,12 1 0,01 2 (0,01)
Lucilia eximia (Wiedemann, 1819) 10 1,23 429 3,86 439 (3,68)
Fanniidae 157 19,35 8.153 73,43 8.310 (69,74)
Fannia (subgrupo) pusio 10 1,23 71 0,64 81 (0,68)
Fannia femoralis (Stein, 1898) 1 0,12 1 0,01 2 (0,01)
Fannia heydenii (Weidemann, 1830) 5 0,61 187 1,68 192 (1,61)
Fannia obscurinervis Stein, 1900 2 0,24 45 0,4 47 (0,39)
Fannia penicillaris (Stein, 1900) 0 0 21 0,19 21 (0,17)
Fannia sp. 1 2 0,24 92 0,83 94 (0,79)
Fannia sp. 2 3 0,36 18 0,16 21 (0,17)
Fannia tumidifemur Stein, 1911 4 0,49 62 0,55 66 (0,55)
Fannia yenhedi Albuquerque, 1957 3 0,36 33 0,29 36 (0,30)
Fanniidae spp. *1 95 11,71 6.477 58,37 6.572 (55,20) Fanniidae spp. *2 32 3,94 1.146 10,32 1.178 (9,89)
Estações
27
Tabela 2. Continuação
Taxa n (%) n (%)
Muscidae 82 10,11 778 7 860 (7,22)
Biopyrellia bipuncta (Wiedemann, 1830) 0 0 5 0,04 5 (0,04)
Bitharacochaeta sp. 0 0 3 0,02 3 (0,02)
Brontaea normata (Bigot, 1885) 2 0,24 3 0,02 5 (0,04)
Coenosiini sp. 0 0 1 0,01 1 (0,01) Cordiluroides sp. 0 0 1 0,01 1 (0,01) Cyrtoneurina sp. 1 0,12 3 0,02 4 (0,03) Dolichophaonia sp. 0 0 1 0,01 1 (0,01) Graphomya sp. 0 0 8 0,07 8 (0,06) Helina sp. 0 0 3 0,02 3 (0,02) Limnophora sp. 1 0 0 1 0,01 1 (0,01) Limnophora sp. 2 0 0 2 0,02 2 (0,01) Micropotamia sp. 0 0 6 0,05 6 (0,05)
Morellia humerallis (Stein, 1918) 0 0 49 0,44 49 (0,41)
Morellia sp. 1 0,12 17 0,15 18 (0,15)
Morellia violacea (Robineau-Desvoidy,1830) 0 0 1 0,01 1 (0,01)
Musca domestica Linnaeus, 1758 40 4,93 33 0,3 73 (0,61)
Muscidae spp. 1 0,12 27 0,24 28 (0,23)
Mydaea sp. 0 0 1 0,01 1 (0,01)
Myospila sp. 0 0 1 0,01 1 (0,01)
Neodexiopsis sp. 0 0 10 0,09 10 (0,08)
Neomuscina sp. 0 0 14 0,12 14 (0,11)
Ophyra aenescens (Wiedemann, 1830) 26 3,2 151 1,36 177 (1,48)
Ophyra albuquerquei Lopes, 1985 4 0,49 9 0,08 13 (0,11)
Ophyra solitaria Albuquerque, 1958 0 0 73 0,65 73 (0,61)
Ophyra sp. 5 0,61 47 0,42 52 (0,43)
Pseudoptilolepis sp. 0 0 6 0,05 6 (0,05)
Psilochaeta pampiana (Shannon & Del Ponte, 1926) 0 0 3 0,02 3 (0,02)
Stomoxys calcitrans (Linnaeus, 1758) 2 0,24 299 2,69 301 (2,52)
Sarcophagidae 282 34,77 1.568 14,12 1.850 (15,53)
Helicobia aurescens (Townsend, 1927) 4 0,49 1 0,01 5 (0,04)
Microcerella halli (Engel, 1931) 3 0,36 79 0,71 82 (0,69)
Microcerella sp. 0 0 1 0,01 1 (0,01)
Nephochaetopteryx cyaniventris Lopes, 1936 0 0 1 0,01 1 (0,01)
Oxysarcodexia admixta (Lopes, 1933) 0 0 48 0,43 48 (0,40)
Oxysarcodexia avuncula (Lopes, 1933) 1 0,12 6 0,05 7 (0,06)
Oxysarcodexia confusa Lopes, 1946 0 0 2 0,02 2 (0,01)
Oxysarcodexia culmiforceps Dodge, 1966 45 5,54 248 2,23 293 (2,46)
Oxysarcodexia parva Lopes, 1946 0 0 2 0,02 2 (0,01)
Oxysarcodexia paulistanensis (Mattos, 1919) 7 0,86 106 0,95 113 (0,95)
Oxysarcodexia riograndensis Lopes, 1946 4 0,49 53 0,47 57 (0,48)
Oxysarcodexia sp. 1 0,12 0 0 1 (0,01)
Oxysarcodexia thornax (Walker, 1849) 9 1,11 143 1,29 152 (1,27)
Oxysarcodexia varia (Walker, 1836) 0 0 2 0,02 2 (0,01)
Oxysarcodexia xanthosoma Aldrich, 1916 0 0 9 0,08 9 (0,07)
Estações
n (%) Quente/Seca Fria/Úmida
